一、硅晶圓的作用
硅(gui)(gui)晶圓(yuan)主要用于制造(zao)硅(gui)(gui)半導體集成電路(lu)。??
硅晶(jing)(jing)圓,也稱為晶(jing)(jing)圓,是制造(zao)積體電(dian)路的(de)基(ji)本材料(liao)。它是通過(guo)將(jiang)硅元素加以(yi)純化(hua),然(ran)后制成(cheng)單晶(jing)(jing)硅晶(jing)(jing)棒,再經(jing)過(guo)照相(xiang)制版、研磨、拋(pao)光、切(qie)片(pian)等程(cheng)序,最(zui)終形成(cheng)用于(yu)制造(zao)集成(cheng)電(dian)路的(de)薄(bo)片(pian)。這些薄(bo)片(pian)上可以(yi)加工制作成(cheng)各種電(dian)路元件(jian)結構,從(cong)而成(cheng)為具有特定電(dian)性功(gong)能的(de)集成(cheng)電(dian)路產品。
二、硅晶圓的制造方法
1、?硅提煉及提純?:首(shou)先(xian),從沙(sha)石原料開始,將其放入(ru)溫(wen)度超過兩千攝氏度的(de)電弧(hu)熔(rong)爐中,通過還原反應得到冶金(jin)級硅(gui)。然后,將粉碎(sui)的(de)冶金(jin)級硅(gui)與氣態的(de)氯(lv)化(hua)氫反應,生成液(ye)態的(de)硅(gui)烷,再通過蒸餾(liu)和(he)化(hua)學還原工藝得到高(gao)純度的(de)多晶(jing)硅(gui)。
2、?單晶硅生長?:采用直(zhi)拉(la)法,將(jiang)高(gao)純度的(de)(de)多(duo)晶(jing)硅放入(ru)石英坩堝中,通過石墨加(jia)熱(re)器(qi)加(jia)熱(re)至一千多(duo)攝氏度,使多(duo)晶(jing)硅熔化(hua)。控制(zhi)晶(jing)體(ti)的(de)(de)方(fang)向,將(jiang)籽晶(jing)浸入(ru)熔化(hua)的(de)(de)多(duo)晶(jing)硅中,緩慢拉(la)出,形(xing)成圓柱形(xing)的(de)(de)單晶(jing)硅晶(jing)棒(bang)。
3、?晶圓成型?:單晶硅(gui)晶棒經(jing)過研(yan)磨(mo)、拋光、切片(pian)等(deng)工(gong)藝,制成薄片(pian)狀的硅(gui)晶圓。這(zhe)些晶圓片(pian)經(jing)過進(jin)一步的處理,如激光刻、倒(dao)角(jiao)、拋光等(deng),最終成為集(ji)成電路工(gong)廠(chang)的基本原料。
三、硅晶圓為什么是圓的
之所以硅(gui)晶圓都做成圓形(xing),主要的(de)是考(kao)慮單位面積利用率和生產問題.
硅錠被"拉"出來(lai)的(de)時候就一定是圓(yuan)(yuan)的(de)。幾乎(hu)不可(ke)能直接獲得(de)方(fang)的(de)硅錠,除非將圓(yuan)(yuan)的(de)硅錠切削成方(fang)的(de),但這(zhe)樣無(wu)異于浪費(fei)。正方(fang)形浪費(fei)的(de)使用面積比率是比圓(yuan)(yuan)型高的(de)。很(hen)多晶圓(yuan)(yuan)生產設備的(de)工藝原理必然要求(qiu)(qiu)選擇圓(yuan)(yuan)型晶圓(yuan)(yuan),圓(yuan)(yuan)型具有任(ren)意軸對稱性,這(zhe)是晶圓(yuan)(yuan)制作(zuo)工藝必然的(de)要求(qiu)(qiu),可(ke)以想(xiang)象一下,在圓(yuan)(yuan)型晶圓(yuan)(yuan)表面可(ke)以通過旋轉涂布法(fa)事實(shi)上是目前均(jun)勻涂布光(guang)刻(ke)膠的(de)唯(wei)一方(fang)法(fa),獲得(de)很(hen)均(jun)勻一致的(de)光(guang)刻(ke)膠涂層。
四、硅晶圓原料
硅晶圓的(de)原材料(liao)(liao)是硅,占比高達95%。硅是由石英砂所精煉出來的(de),經過純化(純度高達99.999%),制(zhi)成(cheng)硅晶棒,成(cheng)為(wei)制(zhi)造集成(cheng)電(dian)路的(de)石英半導體的(de)材料(liao)(liao)。